模型轻量化加速是深度学习领域的重要研究方向,旨在减小模型的体积和计算复杂度,从而提高在资源受限设备上的运行效率,模型参数量在轻量化加速中扮演着至关重要的角色。 因此,在模型轻量化加速过程中,通过合理减少参数量,可以在保持模型性能的同时,实现模型的轻量化。 为了降低模型参数量,研究人员采用了多种方法,如剪枝、量化、蒸馏等。 本文将从另外一个角度,即模型的结构设计方面,实现参数量的最小,并以YOLOV8为例子,通过模型结构的轻量化设计,在保证模型性能稳定不变的前提下极致的压缩参数量 一、设计思路 从模型结构看V8主要有两个大的模块构成 检测头轻量化参数 论文地址:https://arxiv.org/pdf/2306.15988.pdf 主要改进机制: 1.底层特征融合: AFPN通过引入底层特征的逐步融合,首先融合底层特征,接着深层特征 模型结构轻量化参数对比 原yolov8参数:3011043 轻量化后参数:1436977 通过以上模块的替换使得模型参数降低至原来的一半不到,且精度不变,这是通过剪枝、蒸馏都没办到的
在工厂端部署轻量化模型通过TensorRT加速的ResNet,是制造业实现实时物料追溯与质量检测的关键技术路径。以下从技术原理、实施步骤、应用场景及优化策略四个维度展开说明:一、为何选择轻量化模型? 模型轻量化改造架构优化: 将ResNet-50替换为ResNet-18或MobileNetV3,参数量减少80%以上。 使用通道剪枝(Channel Pruning)移除冗余卷积核,压缩模型体积。 量化加速: 通过TensorRT的FP16/INT8量化,将模型从32位浮点转为低精度计算,推理速度提升2-4倍。 性能对比(Tesla T4 GPU环境)模型 参数量FP32延迟INT8延迟内存占用ResNet-50 (原始) 25.5M 22ms 7ms 190MB AI方案模型选型: 基础模型:ResNet-34(ImageNet预训练) 轻量化后:剪枝至ResNet-12,INT8量化,体积从85MB→12MB。
本文解决什么问题:在几乎不保证精度下降的前提下,轻量级模型创新设计EfficientRep 在关键点检测任务中 | GFLOPs从9.6降低至8.5, mAP50从0.921下降至0.912,mAP50 在 YOLOv6 中,基于硬件友好的网络设计原则,提出了两个可缩放的可重参数Backbone和Neck以适应不同大小的模型,以及一个具有混合通道策略的高效解耦Head。
在本研究中对堆叠的沙漏网络进行了架构和非架构修改,以获得一个既准确且计算效率高的模型。 在下文中对基线模型进行了简要描述。原始架构由多个堆叠的沙漏单元组成,每个沙漏单元由4个下采样和上采样级别组成。 该过程确保模型捕获局部和全局信息,这对于连贯地了解全身以获得准确的最终姿态估计非常重要。 模型的输出是每个关节的热图,该热图对每个像素处关节存在的概率进行建模。预测每个沙漏后的中间热图,并对其应用损失。
引言:模型轻量化的必要性 近年来,深度学习模型在自然语言处理、计算机视觉等领域取得了突破性进展,模型参数量从百万级迅速增长至千亿甚至万亿级别。 量化技术 量化是将模型权重或激活值从高精度浮点数(如32位)转换为低精度数值(如8位整数或16位浮点数)的过程。这一技术通过降低数值表示的位宽,直接减少内存占用和计算资源消耗。 例如,将32位浮点数转换为8位整数后,模型的内存占用可减少至原来的四分之一,同时整数运算在硬件上的执行效率通常比浮点运算高数倍。 例如,在图像分类任务中,该方法使8位量化的精度损失从1.5%降至0.8%。 剪枝技术 剪枝的目标是通过移除模型中不重要的参数来降低模型复杂度。 在边缘计算场景中,压缩后的模型可在手机端实现实时文本生成,延迟低于500ms。在金融领域,轻量化模型被用于实时交易风控,实现毫秒级欺诈检测。
通常,为了实现精确的预测,需要依赖强大而复杂的深度学习模型,例如递归神经网络(RNNs)、时间卷积网络(TCNs)和Transformer模型。 具体来说,在模型输入前减去序列的均值,并在模型输出后加回。这个过程可以减少模型对数据分布变化的敏感性。 在模型训练过程中,对于不同的几个数据集,选取96、192、336、720四个预测时间长度进行测试,并且同时对不同的预测模块线性层和MLP分别进行测试,模型均在8-15个epoch左右进入了earlystop SparseTSF在这些指标上显著优于其他模型。 为分析超参数ww对SparseTSF模型预测性能的影响,论文在ETTh1数据集上,使用不同的ww值进行实验,观察模型性能的变化。 在图a中,线性模型学习到的权重分布呈现出较为均匀的条纹状模式。这些条纹代表了模型从数据中提取的周期性特征。图b展示了SparseTSF模型学习到的权重分布。
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SqueezeNet是轻量化网络的代表结构之一,不太严格的说,在轻量化模型这个范畴中,Squeezenet是最早的一个,其针对ImageNet数据集分类任务的模型大小只有4.8M,这还包括了最后512* ,而一个不到0.5M的模型可以得到alxnet相似的准确率是很难得的,这使得模型向移动端部署成为可能。 整个Squeezenet模型,Fire moudel模块一共有8个,随着网络的加深,特征图的通道数量也依次变多,分别为128,128,256,256,384,384,512,512,通道上升的很有规律。 为什么模型小? Squeezenet模型为什么小呢,没别的,因为参数少,Squeezenet全部采用常规的空间卷积操作,在参数数量上和其他模型计算方法是一样的,所以它的模型体量小就是因为卷积核用的少,但是它并没有像论文题目中写的那样小的不超过
我们使用RefConv替换YoloV8中的卷积,既能提高精度,又能降低运算量,使得模型更加轻量化! spm=1001.2014.3001.5502 YoloV8官方结果 YOLOv8l summary (fused): 268 layers, 43631280 parameters, 0 gradients p3 230 105 0.99 1 0.995 0.801 p8 0.831 Speed: 0.2ms preprocess, 3.8ms inference, 0.0ms loss, 0.8ms postprocess per image 测试结果 YOLOv8l 总结 本文使用RefConv改进了YoloV8。其实我也尝试了很多种改进方式,没有效果。
所以在摩尔定律逐渐走向终结的今天,模型轻量化是必须要考虑的。图片轻量化路径1. 我们的轻量化技术结合了模型蒸馏、剪枝和量化,将大模型进行压缩得到轻量化模型,显著提升模型推理速度,改善用户体验。3.1 蒸馏图片不同的落地业务(如:在线业务,离线业务),对模型有不同尺寸需求。 孟子轻量化模型研发的主要目标是“构建同等规模下性能更强的模型”。 轻量化预训练模型落地场景孟子 Mengzi 不仅仅是追求模型本身的轻量化,也希望大家在具体场景中能够灵活高效地部署。这里也为大家介绍一下轻量化预训练模型具体落地场景。 图片总结本次演讲总结了澜舟轻量化技术实践的 5 种路径,包括语言学知识增强、训练优化技术、模型压缩(蒸馏、剪枝和量化)、检索增强、多任务,并分享了澜舟孟子轻量化预训练模型在垂直领域机器翻译、智能辅助写作
终端轻量化神经网络模型需要同时考虑三个维度:参数少、速度快和精度高。 m 表示模型,ACC(m) 表示目标模型的准确率,LAT(m) 表示耗时,T 表示目标耗时。 如图 1 所示,模型包括三个部分:基于 RNN 的控制器,用于实现模型准确率的训练器,基于推断引擎测量耗时。论文采用评估-更新循环训练控制器,直到模型收敛。 3.2 层级搜索空间 ? 控制器在搜索架构中采样约 8k 个模型,但只有很少的模型(<15)转移到 ImageNet 和 COCO。 很多轻量化模型重复 block 架构,只改变滤波器尺寸和空间维度。论文提出的层级搜索空间允许模型的各个 block 包括不同的卷积层。
轻量化大语言模型:高效生成结构化数据当今生成模型的一个重要特性是,能够将非结构化、部分结构化或结构不良的输入转换为符合特定模式的结构化对象,例如关系数据库固定模式、文档存储灵活模式、函数签名、API规范等 在两篇近期发表于自然语言处理实证方法会议(EMNLP)和arXiv的论文中,我们以专门的轻量化结构化对象语言模型(SoLM)的形式提出了针对此问题的原生方法。 在这种情况下,我们仅向模型输入一个已经根据模式结构化的对象,并让模型端到端地重新生成它。此时,任务不再是结构化输入,而是清理、规范化、纠正和/或完善它,并使其内部一致。 创新为了训练SoLM模型,我们使用了自监督去噪。其思想是使用现有数据库中的任何对象样本,向这些对象中引入人工噪声,并训练模型恢复其原始形式。因此,模型学会提高我们输入的任何对象的质量。 但我们也尝试了一个单独训练的置信度评分模型,该模型以LLM某个内层产生的中间表示为输入。实际上,这种方法比直接依赖模型的置信度得分效果更好。
在鸿蒙Next的生态体系中,模型轻量化对于设备的能源效益提升至关重要。以下是一些衡量模型轻量化为鸿蒙Next设备带来能源效益的方法和要点。 例如,通过测量轻量化模型在图像识别任务中的CPU功耗,对比原始模型,若轻量化后CPU平均功耗降低了20%,则说明在CPU能耗方面有显著优化。 通过对比原始模型和轻量化模型运行时的整体功耗,能全面了解模型轻量化对设备能源消耗的影响。 例如,在智能办公场景中,使用轻量化模型的设备从满电到电量耗尽可使用8小时,而原始模型设备只能使用6小时,表明轻量化模型有助于延长电池续航。 对比原始模型和轻量化模型的存储大小,以及在存储读写操作时的能源消耗,若轻量化模型存储读写能耗降低了15%,则说明在存储方面实现了能源效益提升。
概述 图卷积网络(Graph Convolution Network,GCN)已经广泛的应用于推荐系统,基于GCN的协同过滤算法(例如NGCF)缺少消融研究,此模型对NGCF进行了消融实验并提出了轻量化卷积网络 本文所涉及的所有资源的获取方式:这里 传统的GCN推荐模型(以NGCF为例) 其中的线性变换和非线性激活函数导致模型庞大,速度很慢,难于理解。 本模型的优势在于,轻量化了NGCF模型,在参数更小,速度更快的基础上,还提升了性能。 模型讲解 模型集合了Item和User的邻居信息,切只保留这部分信息,通过多层的GCN,最后求均值,得到了最终的u、i向量,最后进行Prediction。 to go(dropout:{self.config['dropout']})") # print("save_txt") 核心逻辑就是去掉传统图卷积中的非线性激活函数和线性变换,轻量化了模型
本文解决什么问题:Yolov8-pose关键点检测轻量级模型设计轻量化模型设计:模型压缩率从6842降低到1018,GFLOPs从9.6降低至2.2, mAP50从0.921变为0.92(几乎不变) 1.Yolov8-pose轻量化模型设计直接先上图layersparametersGFLOPskbmAP50mAP50-95yolov8-pose18733794969.668420.9210.697yolov8 -lite-s-pose2204114842.210180.920.651yolov8-lite-t-pose2203298081.98580.8280.552. yolov8-lite-pose介绍2.1 2.2 DWConvblockMobileNet使用3x3深度可分离卷积,计算量比标准卷积缩减8到9倍,只有很小的准确率的损失,可以再第4部分看到。 self.act1(x) x = self.conv2(x) x = self.bn2(x) x = self.act2(x) return x轻量化模型设计
此时,人工智能的模型压缩技术成为了破局的关键,它如同一把精巧的手术刀,对庞大的AI模型进行“瘦身”,以适配元应用对轻量化和低能耗的严苛需求。 量化则是将神经网络中的参数从高精度数据类型,如32位浮点数,转换为低精度数据类型,如8位整数。这一过程大大减少了存储和计算开销。 在自然语言处理任务中,教师模型可以是一个参数众多、性能强大的语言模型,而学生模型则是经过蒸馏后的轻量化版本,尽管参数较少,但依然能够在保持一定性能的前提下,快速处理文本,实现文本分类、情感分析等功能。 适配元应用的具体策略与实践在元应用的实际场景中,模型压缩技术需要与元应用的特点紧密结合,以实现最佳的轻量化和低能耗效果。在虚拟现实(VR)和增强现实(AR)元应用中,实时性和交互性是关键。 同时,模型压缩技术与其他新兴技术,如量子计算、联邦学习的结合,也将为元应用的发展带来更多的创新机遇,推动元应用走向更加轻量化、低能耗、高性能的新时代。
大语言模型轻量化:知识蒸馏的范式迁移与工程实践 嗨,我是LucianaiB! 总有人间一两风,填我十万八千梦。 路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。 一、模型压缩的技术演进与知识蒸馏范式1.1 大语言模型的部署困境以GPT-3(175B参数)、PaLM(540B参数)为代表的超大规模语言模型,虽然在NLP任务中展现出惊人的泛化能力,但其部署面临三重挑战 我们将训练一个 教师模型 和 学生模型,并使用 KL 散度 损失来优化学生模型。 transforms.ToTensor()), batch_size=32, shuffle=True)train_model()代码解读:TeacherModel 和 StudentModel 分别表示大模型和小模型 通过 distillation_loss 函数,计算学生模型的蒸馏损失。训练过程中,学生模型通过学习教师模型的知识,逐步逼近其性能。五、结语知识蒸馏技术正推动大语言模型从实验室走向产业落地。
| 导语 BERT模型在多种下游任务表现优异,但庞大的模型结果也带来了训练及推理速度过慢的问题,难以满足对实时响应速度要求高的场景,模型轻量化就显得非常重要。 模型轻量化 模型轻量化是业界一直在探索的一个课题,尤其是当你使用了BERT系列的预训练语言模型,inference速度始终是个绕不开的问题,而且训练平台可能还会对训练机器、速度有限制,训练时长也是一个难题 目前业界上主要的轻量化方法如下: 蒸馏:将大模型蒸馏至小模型,思路是先训练好一个大模型,输入原始数据得到logits作为小模型的soft label,而原始数据的标签则为hard label,使用soft 剪枝:不改变模型结构,减小模型的维度,以减小模型量级。 量化:将高精度的浮点数转化为低精度的浮点数,例如4-bit、8-bit等。 OP重建:合并底层操作,加速矩阵运算。 或许可以继续优化~ 小结:对BERT系列模型来说,剪枝是一个非常不错的轻量化方法,很多下游任务可以不需要这么庞大的模型,也能达到很好的效果。
因此,轻量化模型设计成为了一个热门的研究方向。本文将深入探讨如何训练一个小而精的AI模型,并通过实例解析轻量化策略的实现方法。 因此,轻量化模型设计的目标是在保持模型精度的基础上,进一步减少模型参数量和计算量。二、轻量化策略解析1. 模型量化:降低参数精度模型量化通过将高精度的浮点数(如32位浮点数)转换为低精度的表示(如8位整数),从而显著减少模型的存储需求和计算复杂度。 =torch.qint8)# 检查量化后的模型print(quantized_model)3. 未来,随着硬件技术的进步和自动化压缩工具的发展,轻量化模型的应用前景将更加广阔。希望本文能为读者提供关于轻量化模型设计的实用技巧和代码示例,助力大家在实际项目中实现高效的小而精AI模型。
提供了MobileDets,一组在多个硬件平台(包括手机)上具有最先进的Mobile目标检测模型。 这两个模型将被用作baseline,以证明所提出的搜索空间在不同移动加速器上的有效性。 最近,多篇论文表明,通过直接搜索目标检测模型可以获得更好的延迟-精度权衡。 TuNAS构建了一个one-shot模型,该模型包含给定搜索空间中的所有架构选择,以及一个控制器,其目标是选择优化平台感知的奖励功能的架构。 在搜索过程中,one-shot模型和控制器一起训练。 该模型跨平台高保真度 。线性代价模型与之前提出的基于查找表的方法有关,但只要求在搜索空间内对随机选取的模型的延迟进行基准测试,而不要求度量卷积等单个网络操作的cost。